Concepto de Campo Eléctrico

Transcripción del audio

A veces, para resolver grandes problemas se necesita un punto de vista diferente. Por ejemplo, en un comienzo, la interacción eléctrica se entendía como una fuerza de acción a distancia. Grosso modo, tenemos dos cargas y ¡pam! se atraen o se repelen al instante, sin que haya ningún contacto entre ambas. Una fuerza que no dista de la telequinesis de la ciencia-ficción. Sin embargo, una nueva idea fue concebida, una nueva entidad que cambiaría nuestra comprensión de las interacciones físicas.
La idea es simple. Podemos pensar que la cosas perturban el espacio que hay a su alrededor, dotándolo de propiedades, una influencia que otros objetos pueden "sentir". A esta influencia la llamamos "Campo". En nuestro caso eléctrico: coloquemos una carga positiva en el espacio y tomemos una "carga de prueba", con valor la unidad, y pongámosla en otro punto. Debido a la interacción eléctrica, esta carga sufrirá una fuerza.
Lo que hacemos es tomar esa fuerza y adjuntarla al punto del espacio donde estaba la carga.
Si hacemos lo mismo con todos los puntos del espacio, obtenemos una especie de mapa que nos dice que pasaría si ponemos una carga en ese punto. Este "mapa" es el campo eléctrico.
Un forma de dibujar el campo sin tanto vector es usando la Líneas de Campo. Solamente trazamos líneas siguiendo la dirección del campo, y ¡voila! tenemos las trayectorias que seguirían cargas positivas si las colocamos allí. Es importante decir que la líneas de campo parten de cargas positivas y acaban en la cargas negativas. Esto también ocurre en el campo magnético, donde las líneas parten del polo norte y mueren en el sur. El campo magnético se construye de forma parecida al eléctrico, solo que en vez de cargas, vemos cómo se orientan pequeños imanes. Por cierto, ¿recordáis las extrañas trayectorias que provocaba la interacción magnética? Con el campo ahora puede verse su lógica.
Tenemos una carga con una cierta velocidad, afectada por un determinado campo magnético.
Si hacemos rotar el vector velocidad entorno al vector campo por el camino mas corto, podemos determinar hacia donde va esta fuerza, llamada Fuerza de Lorentz. En el sentido de las agujas el reloj, hacia dentro, en el sentido contrario hacia fuera. Podemos pensar que esta fuerza es como una cuerda que amarra la carga en un punto y la obliga a girar en torno a este.
¡Aquí están las trayectorias curvilíneas! El campo es una idea tan extremadamente útil que los físicos creen firmemente en su realidad física. De hecho es uno de los pilares en los que se sustenta la física moderna. Aquí solamente hemos hablado de campos clásicos, pero en la física moderna existen teorías ultra-precisas, como el Modelo Estándar, que se basan en los campos cuánticos. Ya hablaremos de esto en otra ocasión, pero sabed que las excitaciones de un campo cuántico son la familiares partículas elementales.
Pero volviendo al electromagnetismo clásico: el concepto de campo permitió a los físicos del siglo XIX capturar toda la física de las interacciones eléctricas y magnéticas en solo cuatro ecuaciones. Cuatro ecuaciones que explican todo el electromagnetismo...
De hecho pueden ser condensadas en dos, y si me apuras en una... Pero bueno, ¿Quieres entenderlas? Pues lo veremos en el próximo video. Suscríbete para estar al tanto, y gracias por vernos.